JP2003115312A - 燃料電池装置及び燃料電池装置の出力取り出し方法 - Google Patents
燃料電池装置及び燃料電池装置の出力取り出し方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電力を利用する機器が多様化した場合でも
柔軟に対応できる燃料電池装置を提供する。 【解決手段】 燃料電池装置1を水素のような燃料流体
を用いて電力を発生させる複数の発電セル2と、該発電
セル2のそれぞれに接続する複数の接続端子3a〜3d
と、接続端子3a〜3dの間の電気的な接続関係を可変
とする接続切替板4のような接続モジュールによって構
成する。このような接続モジュールによって複数の発電
セル2の間の電気的な接続関係を柔軟且つ容易に切り替
えることができる。
柔軟に対応できる燃料電池装置を提供する。 【解決手段】 燃料電池装置1を水素のような燃料流体
を用いて電力を発生させる複数の発電セル2と、該発電
セル2のそれぞれに接続する複数の接続端子3a〜3d
と、接続端子3a〜3dの間の電気的な接続関係を可変
とする接続切替板4のような接続モジュールによって構
成する。このような接続モジュールによって複数の発電
セル2の間の電気的な接続関係を柔軟且つ容易に切り替
えることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水素やメタノールな
どの燃料流体を供給することで発電セルに電力を発生さ
せる燃料電池装置とそのような燃料電池装置の出力取り
出し方法に関する。
どの燃料流体を供給することで発電セルに電力を発生さ
せる燃料電池装置とそのような燃料電池装置の出力取り
出し方法に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料電池は、燃料気体を供給することで
発電体に電力を発生させる装置であり、そのような燃料
電池の一例として、プロトン伝導体膜を気体電極で挟ん
だ構造を有し、所望の起電力を得る構造となっている。
このような燃料電池は、自動車などの車両に搭載して電
気自動車やハイブリット式車両としての応用が大きく期
待されている他、その軽量化や小型化が容易となる構造
から、現状の乾電池や充電式電池の如き用途に限らず、
例えば携帯可能な機器への応用が研究や開発の段階にあ
る。
発電体に電力を発生させる装置であり、そのような燃料
電池の一例として、プロトン伝導体膜を気体電極で挟ん
だ構造を有し、所望の起電力を得る構造となっている。
このような燃料電池は、自動車などの車両に搭載して電
気自動車やハイブリット式車両としての応用が大きく期
待されている他、その軽量化や小型化が容易となる構造
から、現状の乾電池や充電式電池の如き用途に限らず、
例えば携帯可能な機器への応用が研究や開発の段階にあ
る。
【0003】ここで、プロトン伝導体膜を用いた燃料電
池について、簡単に図16を参照しながら説明する。プ
ロトン伝導体膜201は水素側電極202と酸素側電極
203に挟持され、解離したプロトン(H+)は図面矢
印方向に沿って水素側電極202から酸素側電極203
に向かってプロトン伝導体膜201の膜中を移動する。
水素側電極202とプロトン伝導体膜201の間には、
触媒層202aが形成され、酸素側電極203とプロト
ン伝導体膜201の間には、触媒層203aが形成され
る。使用時には、水素側電極202では導入口212か
ら水素ガス(H 2)が燃料気体として供給され、排出口
213から水素が排出される。燃料気体である水素ガス
(H2)が気体流路215を通過する間にプロトンを発
生し、このプロトンは酸素側電極203に移動する。こ
の移動したプロトンは、導入口216から気体流路21
7に供給されて排気口218に向かう酸素(空気)と反
応して、これにより所望の起電力が取り出される。
池について、簡単に図16を参照しながら説明する。プ
ロトン伝導体膜201は水素側電極202と酸素側電極
203に挟持され、解離したプロトン(H+)は図面矢
印方向に沿って水素側電極202から酸素側電極203
に向かってプロトン伝導体膜201の膜中を移動する。
水素側電極202とプロトン伝導体膜201の間には、
触媒層202aが形成され、酸素側電極203とプロト
ン伝導体膜201の間には、触媒層203aが形成され
る。使用時には、水素側電極202では導入口212か
ら水素ガス(H 2)が燃料気体として供給され、排出口
213から水素が排出される。燃料気体である水素ガス
(H2)が気体流路215を通過する間にプロトンを発
生し、このプロトンは酸素側電極203に移動する。こ
の移動したプロトンは、導入口216から気体流路21
7に供給されて排気口218に向かう酸素(空気)と反
応して、これにより所望の起電力が取り出される。
【0004】このような構成の燃料電池では、水素を燃
料とする場合、負極である水素側電極では触媒と高分子
電解質の接触界面において、H2→2H++2e−の如
き反応が生ずる。酸素を酸化剤とした場合、正極である
酸素側電極では同様に1/2O2+2H++2e−=H
2Oの如き反応が起こり水が生成される。プロトン伝導
体膜201でプロトンが解離しつつ、水素側電極202
から供給されるプロトンが酸素側電極203に移動する
ので、プロトンの伝導率が高くなるという特徴がある。
また、水を供給する加湿装置などが不要であるので、燃
料電池システムの簡略化や軽量化を図ることができる。
料とする場合、負極である水素側電極では触媒と高分子
電解質の接触界面において、H2→2H++2e−の如
き反応が生ずる。酸素を酸化剤とした場合、正極である
酸素側電極では同様に1/2O2+2H++2e−=H
2Oの如き反応が起こり水が生成される。プロトン伝導
体膜201でプロトンが解離しつつ、水素側電極202
から供給されるプロトンが酸素側電極203に移動する
ので、プロトンの伝導率が高くなるという特徴がある。
また、水を供給する加湿装置などが不要であるので、燃
料電池システムの簡略化や軽量化を図ることができる。
【0005】前述のようなプロトン伝導体膜を用いた燃
料電池では、プロトン伝導体膜201とこれを挟む水素
側電極202と酸素側電極203が発電体となり、その
各電極側には起電力を取り出すための集電体もそれぞれ
形成される。
料電池では、プロトン伝導体膜201とこれを挟む水素
側電極202と酸素側電極203が発電体となり、その
各電極側には起電力を取り出すための集電体もそれぞれ
形成される。
【0006】燃料電池の出力(電流値)を高めるために
は、プロトン伝導体膜201とこれを挟む水素側電極2
02と酸素側電極203からなる発電体の寸法を大きく
することが有効である。例えば、プロトン伝導体膜20
1の面積を2倍とした場合では、その出力となる電流値
も2倍となる。
は、プロトン伝導体膜201とこれを挟む水素側電極2
02と酸素側電極203からなる発電体の寸法を大きく
することが有効である。例えば、プロトン伝導体膜20
1の面積を2倍とした場合では、その出力となる電流値
も2倍となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
燃料電池においては、発電セルの配置として酸素側を大
気開口することが有効であり、2枚の発電セルの水素側
電極を貼り合わせ、酸素側電極を筐体の表面及び裏面に
臨ませる構成(例えば、特願2001−206122号
に添付された明細書及び図面)が案出されている。この
ように平板形状の発電セルを2枚重ねる燃料電池では、
さらに発電力を上げる場合には、平板形状の発電セルの
組を多数並べる必要がある一方で、大気開口部分を塞ぐ
ことができないことから、平面状に並べることで電力を
稼ぐことが行われている。
燃料電池においては、発電セルの配置として酸素側を大
気開口することが有効であり、2枚の発電セルの水素側
電極を貼り合わせ、酸素側電極を筐体の表面及び裏面に
臨ませる構成(例えば、特願2001−206122号
に添付された明細書及び図面)が案出されている。この
ように平板形状の発電セルを2枚重ねる燃料電池では、
さらに発電力を上げる場合には、平板形状の発電セルの
組を多数並べる必要がある一方で、大気開口部分を塞ぐ
ことができないことから、平面状に並べることで電力を
稼ぐことが行われている。
【0008】このような平板型の発電セルからの電力を
受けて作動する機器においては、発電セル1枚当たりの
電圧が概ね決まっていることから、高電圧の出力を利用
する場合には直列接続される発電セルの段数を増加させ
る必要がある。ところが、平板型の筐体形状を維持した
まま、発電セルの段数を増加させた場合には、必然的に
平面サイズそのものが大きくなってしまう。
受けて作動する機器においては、発電セル1枚当たりの
電圧が概ね決まっていることから、高電圧の出力を利用
する場合には直列接続される発電セルの段数を増加させ
る必要がある。ところが、平板型の筐体形状を維持した
まま、発電セルの段数を増加させた場合には、必然的に
平面サイズそのものが大きくなってしまう。
【0009】また、機器によっては必要とする電圧が異
なっており、機器によっては低電圧で良い場合もあり、
他の電子機器ではより高い電圧が必要となる場合があ
る。各機器ごとに、適切な電力を供給することが理想的
であるが、低コスト化を実現させるためには、燃料電池
を製品として多数製造することも重要であり、燃料電池
の筐体のサイズを規格化することも必要となる。しかし
ながら、上述のように、平板型の発電セルを内蔵させて
規格化した場合では、自ずと内部配線などが決められて
しまうことから、多くの機器に対応することが困難とな
る。
なっており、機器によっては低電圧で良い場合もあり、
他の電子機器ではより高い電圧が必要となる場合があ
る。各機器ごとに、適切な電力を供給することが理想的
であるが、低コスト化を実現させるためには、燃料電池
を製品として多数製造することも重要であり、燃料電池
の筐体のサイズを規格化することも必要となる。しかし
ながら、上述のように、平板型の発電セルを内蔵させて
規格化した場合では、自ずと内部配線などが決められて
しまうことから、多くの機器に対応することが困難とな
る。
【0010】そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑
み、発電力を利用する機器が多様化した場合でも柔軟に
対応できる燃料電池装置と燃料電池装置の出力取り出し
方法を提供する。
み、発電力を利用する機器が多様化した場合でも柔軟に
対応できる燃料電池装置と燃料電池装置の出力取り出し
方法を提供する。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池装置
は、上述の技術的な課題を解決するため、燃料流体を用
いて電力を発生させる複数の発電セルと、前記発電セル
のそれぞれに接続する複数の接続端子と、前記接続端子
の間の電気的な接続関係を可変とする接続モジュールと
を有することを特徴とする。
は、上述の技術的な課題を解決するため、燃料流体を用
いて電力を発生させる複数の発電セルと、前記発電セル
のそれぞれに接続する複数の接続端子と、前記接続端子
の間の電気的な接続関係を可変とする接続モジュールと
を有することを特徴とする。
【0012】本発明の燃料電池装置によれば、複数の発
電セルで電力が発生し、それらの発電セルで発生した電
力が接続端子を介して接続モジュールに伝わる。接続モ
ジュールは接続端子の間の電気的な接続関係を可変とす
ることから、例えば複数の発電セルの間を直列接続させ
て出力電圧を高く設定したり、或いは並列接続させて出
力電圧を低く設定したりできる。
電セルで電力が発生し、それらの発電セルで発生した電
力が接続端子を介して接続モジュールに伝わる。接続モ
ジュールは接続端子の間の電気的な接続関係を可変とす
ることから、例えば複数の発電セルの間を直列接続させ
て出力電圧を高く設定したり、或いは並列接続させて出
力電圧を低く設定したりできる。
【0013】また、本発明の他の燃料電池装置は、表面
に開口部を有する略平板状の筐体と、前記筐体内に前記
開口部に臨んで配設され燃料流体を用いて電力を発生さ
せる複数の略平板状の発電セルと、前記発電セルのそれ
ぞれに接続する複数の接続端子と、前記接続端子の間の
電気的な接続関係を可変とする接続モジュールとを有す
ることを特徴とする。
に開口部を有する略平板状の筐体と、前記筐体内に前記
開口部に臨んで配設され燃料流体を用いて電力を発生さ
せる複数の略平板状の発電セルと、前記発電セルのそれ
ぞれに接続する複数の接続端子と、前記接続端子の間の
電気的な接続関係を可変とする接続モジュールとを有す
ることを特徴とする。
【0014】前述のような発電セルの形状を略平板状と
することで、表面に開口部を有する略平板状の筐体内に
配設した時に、発電セルの表面が筐体の開口部に臨むこ
とになり、大気に開口した面からの水分除去が可能であ
る。本発明においても、接続モジュールは接続端子の間
の電気的な接続関係を可変とすることから、例えば複数
の発電セルの間を直列接続させて出力電圧を高く設定し
たり、或いは並列接続させて出力電圧を低く設定したり
できる。
することで、表面に開口部を有する略平板状の筐体内に
配設した時に、発電セルの表面が筐体の開口部に臨むこ
とになり、大気に開口した面からの水分除去が可能であ
る。本発明においても、接続モジュールは接続端子の間
の電気的な接続関係を可変とすることから、例えば複数
の発電セルの間を直列接続させて出力電圧を高く設定し
たり、或いは並列接続させて出力電圧を低く設定したり
できる。
【0015】本発明の燃料電池装置の出力取り出し方法
は、燃料流体を用いて電力を発生させる複数の発電セル
にそれぞれ接続する複数の接続端子を形成し、前記接続
端子の間の電気的な接続関係を可変とする接続モジュー
ルを用いて前記発電セルから取り出す電力を可変とする
ことを特徴とする。
は、燃料流体を用いて電力を発生させる複数の発電セル
にそれぞれ接続する複数の接続端子を形成し、前記接続
端子の間の電気的な接続関係を可変とする接続モジュー
ルを用いて前記発電セルから取り出す電力を可変とする
ことを特徴とする。
【0016】本発明の燃料電池装置の出力取り出し方法
によれば、複数の発電セルにそれぞれ接続する複数の接
続端子を形成しているために、複数の発電セルで発生し
た電力が接続端子を介して接続モジュールに伝えられ
る。接続モジュールは接続端子の間の電気的な接続関係
を可変とすることから、出力電圧の設定の自由度を増大
させることができる。
によれば、複数の発電セルにそれぞれ接続する複数の接
続端子を形成しているために、複数の発電セルで発生し
た電力が接続端子を介して接続モジュールに伝えられ
る。接続モジュールは接続端子の間の電気的な接続関係
を可変とすることから、出力電圧の設定の自由度を増大
させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃料電池装置
の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1
は本実施形態の燃料電池装置を示す斜視図であり、図2
は本実施形態の燃料電池装置を示す平面図である。
の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1
は本実施形態の燃料電池装置を示す斜視図であり、図2
は本実施形態の燃料電池装置を示す平面図である。
【0018】図1及び図2に示すように、本実施形態の
燃料電池装置1は、やや厚めのカード型即ち略平板形状
の筐体5を有しており、その内部に4つの発電セルが収
納されている。
燃料電池装置1は、やや厚めのカード型即ち略平板形状
の筐体5を有しており、その内部に4つの発電セルが収
納されている。
【0019】筐体5は、例えばステンレスなどの金属材
料から構成されるが、鉄、アルミニウム、或いはチタ
ン、マグネシウムなどの金属材料や、エポキシ、ABS、
ポリスチレン、PET、ポリカーボネートの如き耐熱性や
耐薬品性に優れた樹脂材料などを使用することができ、
或いは耐腐食性が十分な繊維強化樹脂のような複合材料
を用いても良い。筐体5は側面が立ち上がる構造の下側
筐体に、略平板状の表面部11が配された構造を有し、
筐体5の表面側と裏面側には4つの発電セルの酸素側電
極に酸素を供給するように開口した複数の開口部10が
マトリクス状に配列されて設けられている。複数の開口
部10が設けられた領域に対応して発電セル2が配設さ
れる。この開口部10によって酸素側電極が後述するよ
うに大気開放されることになり、有効な酸素の取り込み
が特別な吸気装置を要せずして実現され、同時に排出さ
れる余分な水分の除去も実現される。
料から構成されるが、鉄、アルミニウム、或いはチタ
ン、マグネシウムなどの金属材料や、エポキシ、ABS、
ポリスチレン、PET、ポリカーボネートの如き耐熱性や
耐薬品性に優れた樹脂材料などを使用することができ、
或いは耐腐食性が十分な繊維強化樹脂のような複合材料
を用いても良い。筐体5は側面が立ち上がる構造の下側
筐体に、略平板状の表面部11が配された構造を有し、
筐体5の表面側と裏面側には4つの発電セルの酸素側電
極に酸素を供給するように開口した複数の開口部10が
マトリクス状に配列されて設けられている。複数の開口
部10が設けられた領域に対応して発電セル2が配設さ
れる。この開口部10によって酸素側電極が後述するよ
うに大気開放されることになり、有効な酸素の取り込み
が特別な吸気装置を要せずして実現され、同時に排出さ
れる余分な水分の除去も実現される。
【0020】開口部10の形状は、本実施形態では、各
集電体のパターンを格子状とすることから、この格子状
パターンと同形状とされるが、他の形状にすることも可
能であり、個々の開口部の形状を円形、楕円形、ストラ
イプ形状、多角形形状などの各種の形にすることも可能
である。また、開口部10は、本例では板状の表面部1
1を切り欠いて形成されているが、酸素側電極の大気開
放状態を損なわない範囲でゴミやチリなどの侵入や付着
を防止するために該開口部10に網や不織布などを設け
るようにすることも可能である。筐体5の下側にも開口
部が形成されているが、形状や網や不織布を設けること
ができる点については同様である。
集電体のパターンを格子状とすることから、この格子状
パターンと同形状とされるが、他の形状にすることも可
能であり、個々の開口部の形状を円形、楕円形、ストラ
イプ形状、多角形形状などの各種の形にすることも可能
である。また、開口部10は、本例では板状の表面部1
1を切り欠いて形成されているが、酸素側電極の大気開
放状態を損なわない範囲でゴミやチリなどの侵入や付着
を防止するために該開口部10に網や不織布などを設け
るようにすることも可能である。筐体5の下側にも開口
部が形成されているが、形状や網や不織布を設けること
ができる点については同様である。
【0021】発電セル2は、筐体5の厚み方向に2段、
水平方向に2つ並べて配列されており、1つの発電セル
2は略正方形の平板形状を有する。この発電セル2は多
層構造を有しており、図3及び図4に各発電セルの分解
斜視図を示す。図3に示すように、発電セル2は発電体
17、20を集電体16、21で上下方向で挟んだ構造
を有しており、一対の発電体17、20に挟まれている
水素供給部18は水素側電極の集電体としても機能す
る。
水平方向に2つ並べて配列されており、1つの発電セル
2は略正方形の平板形状を有する。この発電セル2は多
層構造を有しており、図3及び図4に各発電セルの分解
斜視図を示す。図3に示すように、発電セル2は発電体
17、20を集電体16、21で上下方向で挟んだ構造
を有しており、一対の発電体17、20に挟まれている
水素供給部18は水素側電極の集電体としても機能す
る。
【0022】先ず、図4を参照しながら発電体17、2
0の構造について説明する。発電体17、20は共通の
構造を有しており、異なる点については、筐体内で上側
に配される方が発電体17であり、筐体内で下側に配さ
れる方が発電体20であり、さらに発電体17、20の
水素側電極33が筐体の中心側を向き、発電体17、2
0の酸素側電極31が筐体の外側となるように実装され
る点であり、換言すれば、発電体17、20は同じ構造
ながら取り付けの表裏の向きが異なっている。
0の構造について説明する。発電体17、20は共通の
構造を有しており、異なる点については、筐体内で上側
に配される方が発電体17であり、筐体内で下側に配さ
れる方が発電体20であり、さらに発電体17、20の
水素側電極33が筐体の中心側を向き、発電体17、2
0の酸素側電極31が筐体の外側となるように実装され
る点であり、換言すれば、発電体17、20は同じ構造
ながら取り付けの表裏の向きが異なっている。
【0023】固体高分子膜であるプロトン伝導体膜32
が正方形に近い略矩形状の形状で設けられており、発電
中は当該プロトン伝導体膜32の膜中を解離したプロト
ンが移動する。このプロトン伝導体膜32を挟んで一方
に酸素側電極31が密着して形成され、他方に水素側電
極33が密着して形成される。酸素側電極31はプロト
ン伝導体膜32と実質的に同サイズの正方形に近い略矩
形状の形状であるが、水素側電極33はこれら酸素側電
極31及びプロトン伝導体膜32よりは小さなサイズの
正方形に近い略矩形状の形状とされる。このため水素側
電極33をプロトン伝導体膜32上に貼り合わせた状態
では、プロトン伝導体膜32の周囲が約2mm程度の幅
で露出した状態になる。
が正方形に近い略矩形状の形状で設けられており、発電
中は当該プロトン伝導体膜32の膜中を解離したプロト
ンが移動する。このプロトン伝導体膜32を挟んで一方
に酸素側電極31が密着して形成され、他方に水素側電
極33が密着して形成される。酸素側電極31はプロト
ン伝導体膜32と実質的に同サイズの正方形に近い略矩
形状の形状であるが、水素側電極33はこれら酸素側電
極31及びプロトン伝導体膜32よりは小さなサイズの
正方形に近い略矩形状の形状とされる。このため水素側
電極33をプロトン伝導体膜32上に貼り合わせた状態
では、プロトン伝導体膜32の周囲が約2mm程度の幅
で露出した状態になる。
【0024】図4に示すように、この水素側電極33を
プロトン伝導体膜32上に貼り合わせた状態で露出する
プロトン伝導体膜32の周囲に、特にガスケット材であ
るシール材34が密着するように取り付けられる。この
シール材34は例えばシリコンゴムなどの弾力性と気密
性を供えた材料が用いられ、このシール材34の内側に
形成された大きな孔35がプロトン伝導体膜32よりは
小さなサイズの水素側電極33に外側から嵌合する。酸
素側電極31の側は、基本的に大きな開口部により大気
開放されているので、ガスのシールが不要化可能である
ことから、このようなガスケット材が不要となり、これ
によって部品点数の削減や組み立て工数の低減を実現さ
せることができる。
プロトン伝導体膜32上に貼り合わせた状態で露出する
プロトン伝導体膜32の周囲に、特にガスケット材であ
るシール材34が密着するように取り付けられる。この
シール材34は例えばシリコンゴムなどの弾力性と気密
性を供えた材料が用いられ、このシール材34の内側に
形成された大きな孔35がプロトン伝導体膜32よりは
小さなサイズの水素側電極33に外側から嵌合する。酸
素側電極31の側は、基本的に大きな開口部により大気
開放されているので、ガスのシールが不要化可能である
ことから、このようなガスケット材が不要となり、これ
によって部品点数の削減や組み立て工数の低減を実現さ
せることができる。
【0025】ガスケット材として形成されるシール材3
4は、水素側電極33と実質的に同じ厚みで形成される
か、若しくは水素側電極33よりも厚みが厚くされる。
例えば、水素側電極33の厚みが0.2mmである場合
に、シール材34の厚みを0.3mmとすることもで
き、シール材34は弾性材料であるために、集電体が押
し付けられた場合には0.1mm程度の厚み方向の収縮
が生じて均一な集電体とシール材34及びその内側の水
素側電極33の接触が実現され、この均一な接触から電
気的な特性も向上する。また、酸素側電極31の側には
シール材が存在しないため、プロトン伝導体膜32の端
部は、従来の構造のように両面にシール材を形成するも
のに比べた場合では、シール材のばらつきの影響を受け
ずにその剛性度が確実に高くなり、気密特性を大幅に改
善することができる。
4は、水素側電極33と実質的に同じ厚みで形成される
か、若しくは水素側電極33よりも厚みが厚くされる。
例えば、水素側電極33の厚みが0.2mmである場合
に、シール材34の厚みを0.3mmとすることもで
き、シール材34は弾性材料であるために、集電体が押
し付けられた場合には0.1mm程度の厚み方向の収縮
が生じて均一な集電体とシール材34及びその内側の水
素側電極33の接触が実現され、この均一な接触から電
気的な特性も向上する。また、酸素側電極31の側には
シール材が存在しないため、プロトン伝導体膜32の端
部は、従来の構造のように両面にシール材を形成するも
のに比べた場合では、シール材のばらつきの影響を受け
ずにその剛性度が確実に高くなり、気密特性を大幅に改
善することができる。
【0026】次に、水素供給部18の構造について説明
すると、この水素供給部18は燃料電池装置1の垂直方
向における中心に位置する部材であり、燃料気体である
水素を発電体17、20の間のスペースに送り込むと共
に集電体によって電力取り出しを行う機能を有してい
る。この水素供給部18は、一対の水素側集電体と、そ
の間に挟持されて発電体に連通する気体流路を形成する
一対の絶縁膜を有している。
すると、この水素供給部18は燃料電池装置1の垂直方
向における中心に位置する部材であり、燃料気体である
水素を発電体17、20の間のスペースに送り込むと共
に集電体によって電力取り出しを行う機能を有してい
る。この水素供給部18は、一対の水素側集電体と、そ
の間に挟持されて発電体に連通する気体流路を形成する
一対の絶縁膜を有している。
【0027】水素供給部18の水素側集電体はその上下
に配される発電体17、20の表面に位置する水素側電
極33に面接触する部材であり、該発電体17、20と
の接触面に形成される開口部18cが水素ガス等を透過
させる。この水素側集電体は例えば金メッキされた金属
板などから構成され、発電体20の水素側電極33の表
面に当接する。この発電体17、20との接触面に位置
する開口部18cによって水素ガスあるいはメタノール
などの燃料流体を面状の発電体17、20の広い範囲に
わたって送ることができる。
に配される発電体17、20の表面に位置する水素側電
極33に面接触する部材であり、該発電体17、20と
の接触面に形成される開口部18cが水素ガス等を透過
させる。この水素側集電体は例えば金メッキされた金属
板などから構成され、発電体20の水素側電極33の表
面に当接する。この発電体17、20との接触面に位置
する開口部18cによって水素ガスあるいはメタノール
などの燃料流体を面状の発電体17、20の広い範囲に
わたって送ることができる。
【0028】このような水素側集電体は面同士が対向す
るように配置され、その間のスペーサとして絶縁膜が水
素側集電体の間に挟持されるように設けられている。一
対の絶縁膜は、例えばポリカーボネートなどの樹脂フィ
ルムを外枠だけ残して型抜き加工したもので構成され
る。絶縁膜によって略矩形状の膜厚に応じたスペースか
らなる燃料流路を構成し、このスペースは垂直方向では
水素側集電体の間に挟まれたものとなる。なお、絶縁膜
の水素導入管7側には、該水素導入管7の中空部に突設
片18a、18bを介して連通する図示しない水素導入
口が形成される。突設片18a、18bの端部にも絶縁
膜は延長されており、絶縁膜で形成された燃料流路を水
素等が通過する。
るように配置され、その間のスペーサとして絶縁膜が水
素側集電体の間に挟持されるように設けられている。一
対の絶縁膜は、例えばポリカーボネートなどの樹脂フィ
ルムを外枠だけ残して型抜き加工したもので構成され
る。絶縁膜によって略矩形状の膜厚に応じたスペースか
らなる燃料流路を構成し、このスペースは垂直方向では
水素側集電体の間に挟まれたものとなる。なお、絶縁膜
の水素導入管7側には、該水素導入管7の中空部に突設
片18a、18bを介して連通する図示しない水素導入
口が形成される。突設片18a、18bの端部にも絶縁
膜は延長されており、絶縁膜で形成された燃料流路を水
素等が通過する。
【0029】水素導入管7は燃料電池装置1の長手方向
に沿って延長される断面矩形状の配管部材であり、水素
吸蔵スティック19が接続する側の端部には該水素吸蔵
スティック19の突起部23が嵌合される水素流入口1
3が形成されている。水素導入管7は水素等を通過させ
るために中空とされている。この水素導入管7内の一部
に水素貯蔵合金などを配しても良い。水素導入管7と水
素側集電体の接続点は水素導入管7の側面に形成された
横長な挿入口に突設片18a、18bの各先端部が挿入
されることで形成される。
に沿って延長される断面矩形状の配管部材であり、水素
吸蔵スティック19が接続する側の端部には該水素吸蔵
スティック19の突起部23が嵌合される水素流入口1
3が形成されている。水素導入管7は水素等を通過させ
るために中空とされている。この水素導入管7内の一部
に水素貯蔵合金などを配しても良い。水素導入管7と水
素側集電体の接続点は水素導入管7の側面に形成された
横長な挿入口に突設片18a、18bの各先端部が挿入
されることで形成される。
【0030】このような構造の水素供給部18の水素側
集電体には、それぞれ上側と下側で接続端子3a、3d
が水素導入管7が配された側とは反対側に水素導入管7
の長手方向とは垂直な方向に突出するように設けられて
いる。接続端子3a、3dは略矩形状の突設片であり、
水素側集電体の一部を突設させたものであるが、良導体
の別部材を接着或いは固定するようにしても良い。接続
端子3aは上側の発電体17に対する接続端子であり、
接続端子3dは下側の発電体20に対する接続端子であ
る。これら接続端子3a、3dの極性はマイナス側とな
り、接続端子3aの位置はやや左端側に近い位置とさ
れ、接続端子3dの位置はやや右端側に近い位置とされ
る。これら接続端子3a、3dは図示しない絶縁膜によ
って電気的には導通していない。
集電体には、それぞれ上側と下側で接続端子3a、3d
が水素導入管7が配された側とは反対側に水素導入管7
の長手方向とは垂直な方向に突出するように設けられて
いる。接続端子3a、3dは略矩形状の突設片であり、
水素側集電体の一部を突設させたものであるが、良導体
の別部材を接着或いは固定するようにしても良い。接続
端子3aは上側の発電体17に対する接続端子であり、
接続端子3dは下側の発電体20に対する接続端子であ
る。これら接続端子3a、3dの極性はマイナス側とな
り、接続端子3aの位置はやや左端側に近い位置とさ
れ、接続端子3dの位置はやや右端側に近い位置とされ
る。これら接続端子3a、3dは図示しない絶縁膜によ
って電気的には導通していない。
【0031】このような水素供給部18は発電体17、
20で挟み込まれることから、共通の1つの部材を使用
することができるが、酸素側の集電体は上側集電体16
と下側集電体21に別れている。上側集電体16と下側
集電体21は、例えば金メッキされた金属板から構成さ
れ、発電体17、20の酸素側電極に当接すると共に当
該酸素側集電体16、21にそれぞれ形成された開口部
16a、21aを介して酸素を供給する。ここで、各開
口部16a、21aは当該集電体の気体透過部として機
能し、開口部16a、21a自体は大きく開口してお
り、発電体17、20の酸素側電極を大気開放状態にさ
せることができ、空気中の酸素分圧を下げることなく発
電体17、20に酸素を供給できる。また、同時に発電
体12からは起電力の生成時に水分が生ずるが、開口部
16a、21a自体は大きく開口しており、大気開放状
態となることから、電極表面に生成された水分も良好に
除去することが可能である。なお、酸素側集電体16、
21としては、カーボン材料などの導電性プラスチック
などを用いても良く、支持体に金属膜など形成した構造
などでも良い。
20で挟み込まれることから、共通の1つの部材を使用
することができるが、酸素側の集電体は上側集電体16
と下側集電体21に別れている。上側集電体16と下側
集電体21は、例えば金メッキされた金属板から構成さ
れ、発電体17、20の酸素側電極に当接すると共に当
該酸素側集電体16、21にそれぞれ形成された開口部
16a、21aを介して酸素を供給する。ここで、各開
口部16a、21aは当該集電体の気体透過部として機
能し、開口部16a、21a自体は大きく開口してお
り、発電体17、20の酸素側電極を大気開放状態にさ
せることができ、空気中の酸素分圧を下げることなく発
電体17、20に酸素を供給できる。また、同時に発電
体12からは起電力の生成時に水分が生ずるが、開口部
16a、21a自体は大きく開口しており、大気開放状
態となることから、電極表面に生成された水分も良好に
除去することが可能である。なお、酸素側集電体16、
21としては、カーボン材料などの導電性プラスチック
などを用いても良く、支持体に金属膜など形成した構造
などでも良い。
【0032】酸素側の上側集電体16には、水素導入管
7が配された側とは反対側に水素導入管7の長手方向と
は垂直な方向に突出するように接続端子3bが設けられ
ている。接続端子3bは略矩形状の突設片であり、酸素
側集電体16の一部を突設させたものであるが、良導体
の別部材を接着或いは固定するようにしても良い。接続
端子3bは上側の発電体17に対する接続端子であり、
接続端子3bの極性はプラス側となり、接続端子3bの
位置は中央からやや左端側に近い位置とされ、接続端子
3aの位置よりもやや中央側に近い位置とされる。この
接続端子3bと接続端子3aが上側の発電体17の電力
取り出しに用いられる。
7が配された側とは反対側に水素導入管7の長手方向と
は垂直な方向に突出するように接続端子3bが設けられ
ている。接続端子3bは略矩形状の突設片であり、酸素
側集電体16の一部を突設させたものであるが、良導体
の別部材を接着或いは固定するようにしても良い。接続
端子3bは上側の発電体17に対する接続端子であり、
接続端子3bの極性はプラス側となり、接続端子3bの
位置は中央からやや左端側に近い位置とされ、接続端子
3aの位置よりもやや中央側に近い位置とされる。この
接続端子3bと接続端子3aが上側の発電体17の電力
取り出しに用いられる。
【0033】酸素側の下側集電体21には、水素導入管
7が配された側とは反対側に水素導入管7の長手方向と
は垂直な方向に突出するように接続端子3cが設けられ
ている。接続端子3cは略矩形状の突設片であり、酸素
側集電体16の一部を突設させたものであるが、良導体
の別部材を接着或いは固定するようにしても良い。接続
端子3cは下側の発電体20に対する接続端子であり、
接続端子3cの極性はプラス側となり、接続端子3cの
位置は中央からやや右端側に近い位置とされ、接続端子
3dの位置よりもやや中央側に近い位置とされる。この
接続端子3cと接続端子3dが下側の発電体21の電力
取り出しに用いられる。
7が配された側とは反対側に水素導入管7の長手方向と
は垂直な方向に突出するように接続端子3cが設けられ
ている。接続端子3cは略矩形状の突設片であり、酸素
側集電体16の一部を突設させたものであるが、良導体
の別部材を接着或いは固定するようにしても良い。接続
端子3cは下側の発電体20に対する接続端子であり、
接続端子3cの極性はプラス側となり、接続端子3cの
位置は中央からやや右端側に近い位置とされ、接続端子
3dの位置よりもやや中央側に近い位置とされる。この
接続端子3cと接続端子3dが下側の発電体21の電力
取り出しに用いられる。
【0034】上述のように本実施形態の燃料電池装置1
においては、上側と下側の発電体17、20からそれぞ
れ2つの接続端子が突設され、1組の発電体17、20
で4個の接続端子3a〜3dが突設され、すなわち発電
体17、20は水平方向に2個ずつ配列されていること
から全部で8個の接続端子3a〜3dが突設されてい
る。これらの接続端子3a〜3dは前記筐体5の一側面
5aに集約され、この側面に接続関係を決定する接続モ
ジュールである接続切替板4が取り付けられる。
においては、上側と下側の発電体17、20からそれぞ
れ2つの接続端子が突設され、1組の発電体17、20
で4個の接続端子3a〜3dが突設され、すなわち発電
体17、20は水平方向に2個ずつ配列されていること
から全部で8個の接続端子3a〜3dが突設されてい
る。これらの接続端子3a〜3dは前記筐体5の一側面
5aに集約され、この側面に接続関係を決定する接続モ
ジュールである接続切替板4が取り付けられる。
【0035】この接続モジュールである接続切替板4
は、細長い板状の部材であって、電子機器の配線基板の
ように表面に配線層が所要のパターンで形成されてい
る。本実施形態において、接続切替板4は筐体5に着脱
自在な3枚1組の接続切替板4A、4B、4Cのうちの
1つであり、これら3枚の接続切替板4A、4B、4C
のうちの1つが選択的に筐体5に取り付けられる。
は、細長い板状の部材であって、電子機器の配線基板の
ように表面に配線層が所要のパターンで形成されてい
る。本実施形態において、接続切替板4は筐体5に着脱
自在な3枚1組の接続切替板4A、4B、4Cのうちの
1つであり、これら3枚の接続切替板4A、4B、4C
のうちの1つが選択的に筐体5に取り付けられる。
【0036】図5乃至図7に各接続切替板4A、4B、
4Cの配線パターンを例示的に示す。図5は4つの発電
セルが直列に接続される接続関係のための接続切替板4
Aを示す図である。前述の発電セル2の合計8個の接続
端子3a〜3dは、それぞれ対応した位置に形成されて
いる貫通穴9a〜9dを貫通する。貫通穴9a〜9dの
内壁部には導電層が形成されており、貫通穴9a〜9d
の各接続端子3a〜3dを差し込むことで、導電層に対
する導通が取れることになる。接続切替板4Aはガラス
・エポキシ樹脂などの配線基板が使用されるが、他の材
料を用いても良い。
4Cの配線パターンを例示的に示す。図5は4つの発電
セルが直列に接続される接続関係のための接続切替板4
Aを示す図である。前述の発電セル2の合計8個の接続
端子3a〜3dは、それぞれ対応した位置に形成されて
いる貫通穴9a〜9dを貫通する。貫通穴9a〜9dの
内壁部には導電層が形成されており、貫通穴9a〜9d
の各接続端子3a〜3dを差し込むことで、導電層に対
する導通が取れることになる。接続切替板4Aはガラス
・エポキシ樹脂などの配線基板が使用されるが、他の材
料を用いても良い。
【0037】接続切替板4Aの長手方向の端部において
は、一対の出力端子8a、8bが形成されており、これ
ら一対の出力端子8a、8bの間に4つの発電セル2が
直列接続される。具体的には、出力端子8aは配線層1
3aを介して左側貫通穴9cに接続されて左側の接続端
子3cに接続する。この左側の接続端子3cは左下側の
発電セル2のプラス端子であり、この左下側の発電セル
2のマイナス端子は接続端子3dであって左側貫通穴9
dから配線層13bを介して右側貫通穴9cに至る。右
側貫通穴9cでは右下側の発電セル2のプラス端子であ
る右側の接続端子3cが接続され、右下側の発電セル2
のマイナス端子である接続端子3dは右側貫通穴9d及
び配線層13cを介して右側貫通穴9bに至り、該右側
貫通穴9bで右上側の発電セル2のプラス端子である接
続端子3bに接続される。右上側の発電セル2のマイナ
ス端子である接続端子3aは右側貫通穴9a及び配線層
13dを介して左上側の発電セル2のプラス端子である
接続端子3bに左側貫通穴9bを介して接続される。左
上側の発電セル2のマイナス端子である接続端子3aは
配線層13eを介して出力端子8bに至る。このように
接続切替板4Aの配線層13a〜13eによって、4つ
の発電セル2はプラス端子とマイナス端子が交互に接続
されて、4つの発電セル2の直列状態となる。このため
出力端子8a、8bの間に1つの発電セル2の約4倍の
電圧を引き出すことができる。
は、一対の出力端子8a、8bが形成されており、これ
ら一対の出力端子8a、8bの間に4つの発電セル2が
直列接続される。具体的には、出力端子8aは配線層1
3aを介して左側貫通穴9cに接続されて左側の接続端
子3cに接続する。この左側の接続端子3cは左下側の
発電セル2のプラス端子であり、この左下側の発電セル
2のマイナス端子は接続端子3dであって左側貫通穴9
dから配線層13bを介して右側貫通穴9cに至る。右
側貫通穴9cでは右下側の発電セル2のプラス端子であ
る右側の接続端子3cが接続され、右下側の発電セル2
のマイナス端子である接続端子3dは右側貫通穴9d及
び配線層13cを介して右側貫通穴9bに至り、該右側
貫通穴9bで右上側の発電セル2のプラス端子である接
続端子3bに接続される。右上側の発電セル2のマイナ
ス端子である接続端子3aは右側貫通穴9a及び配線層
13dを介して左上側の発電セル2のプラス端子である
接続端子3bに左側貫通穴9bを介して接続される。左
上側の発電セル2のマイナス端子である接続端子3aは
配線層13eを介して出力端子8bに至る。このように
接続切替板4Aの配線層13a〜13eによって、4つ
の発電セル2はプラス端子とマイナス端子が交互に接続
されて、4つの発電セル2の直列状態となる。このため
出力端子8a、8bの間に1つの発電セル2の約4倍の
電圧を引き出すことができる。
【0038】次に、図6に示す接続切替板4Bは4つの
発電セル2の中の2つが並列に接続され、その並列接続
されたものが直列接続される接続関係を提供する。前述
の接続切替板4Aと同様に接続切替板4Bにおいても発電
セル2の合計8個の接続端子3a〜3dは、それぞれ対
応した位置に形成されている貫通穴9a〜9dを貫通す
る。貫通穴9a〜9dの内壁部には導電層が形成されて
おり、貫通穴9a〜9dの各接続端子3a〜3dを差し
込むことで、導電層に対する導通が取れることになる。
貫通穴9a〜9dの位置や接続切替板のサイズは、接続
切替板4A、4Bの間で実質的に同一であり、接続切替板
4Bとしてはガラス・エポキシ樹脂などの配線基板が使
用されるが、他の材料を用いても良い。
発電セル2の中の2つが並列に接続され、その並列接続
されたものが直列接続される接続関係を提供する。前述
の接続切替板4Aと同様に接続切替板4Bにおいても発電
セル2の合計8個の接続端子3a〜3dは、それぞれ対
応した位置に形成されている貫通穴9a〜9dを貫通す
る。貫通穴9a〜9dの内壁部には導電層が形成されて
おり、貫通穴9a〜9dの各接続端子3a〜3dを差し
込むことで、導電層に対する導通が取れることになる。
貫通穴9a〜9dの位置や接続切替板のサイズは、接続
切替板4A、4Bの間で実質的に同一であり、接続切替板
4Bとしてはガラス・エポキシ樹脂などの配線基板が使
用されるが、他の材料を用いても良い。
【0039】接続切替板4Bの長手方向の端部において
は、一対の出力端子8a、8bが形成されており、これ
ら一対の出力端子8a、8bの間に2つの発電セル2が
直列接続されたものが並列接続されている。具体的に
は、出力端子8aは、配線層14aを介して左側貫通穴
9bに接続され、さらに左側貫通穴9bは配線層14b
を介して右側貫通穴9bにも接続する。従って、上側の
各発電セル2のプラス端子は出力端子8aに接続され
る。左上側の発電セル2の接続端子3aは貫通穴9a及
び配線層14cを介して右上側の発電セル2の接続端子
3aに貫通穴9aを介して接続され、さらに略横J字状
に引き回される配線層14dと、直線状の配線層14e
によって下側の発電セル2の接続端子3cにも貫通穴9
cを介して接続する。その結果、左右の発電セル2で接
続端子3aと接続端子3cが共通接続されることにな
り、この共通接続部が4つの発電セル2の接続の中点と
される。出力端子8bは配線層14fを介して左下側発
電セル2の接続端子3dに接続され、さらに配線層14
gを介して右下側の発電セル2の接続端子3dに接続さ
れる。従って、下側の各発電セル2のマイナス端子は出
力端子8bに接続される。このように接続切替板4Bの
配線層14a〜14gによって、4つの発電セル2は2
つの発電セル2の並列状態のものが直列接続されたもの
となる。このため出力端子8a、8bの間に1つの発電
セル2の2倍の電圧と2倍の電流を引き出すことができ
る。
は、一対の出力端子8a、8bが形成されており、これ
ら一対の出力端子8a、8bの間に2つの発電セル2が
直列接続されたものが並列接続されている。具体的に
は、出力端子8aは、配線層14aを介して左側貫通穴
9bに接続され、さらに左側貫通穴9bは配線層14b
を介して右側貫通穴9bにも接続する。従って、上側の
各発電セル2のプラス端子は出力端子8aに接続され
る。左上側の発電セル2の接続端子3aは貫通穴9a及
び配線層14cを介して右上側の発電セル2の接続端子
3aに貫通穴9aを介して接続され、さらに略横J字状
に引き回される配線層14dと、直線状の配線層14e
によって下側の発電セル2の接続端子3cにも貫通穴9
cを介して接続する。その結果、左右の発電セル2で接
続端子3aと接続端子3cが共通接続されることにな
り、この共通接続部が4つの発電セル2の接続の中点と
される。出力端子8bは配線層14fを介して左下側発
電セル2の接続端子3dに接続され、さらに配線層14
gを介して右下側の発電セル2の接続端子3dに接続さ
れる。従って、下側の各発電セル2のマイナス端子は出
力端子8bに接続される。このように接続切替板4Bの
配線層14a〜14gによって、4つの発電セル2は2
つの発電セル2の並列状態のものが直列接続されたもの
となる。このため出力端子8a、8bの間に1つの発電
セル2の2倍の電圧と2倍の電流を引き出すことができ
る。
【0040】次に、図7に示す接続切替板4Cは4つの
発電セル2が並列に接続される例である。前述の接続切
替板4Aと同様に接続切替板4Cにおいても発電セル2の
合計8個の接続端子3a〜3dは、それぞれ対応した位
置に形成されている貫通穴9a〜9dを貫通する。貫通
穴9a〜9dの内壁部には導電層が形成されており、貫
通穴9a〜9dの各接続端子3a〜3dを差し込むこと
で、導電層に対する導通が取れることになる。貫通穴9
a〜9dの位置や接続切替板のサイズは、接続切替板4
A、4Cの間で実質的に同一であり、接続切替板4Cとし
てはガラス・エポキシ樹脂などの配線基板が使用される
が、他の材料を用いても良い。
発電セル2が並列に接続される例である。前述の接続切
替板4Aと同様に接続切替板4Cにおいても発電セル2の
合計8個の接続端子3a〜3dは、それぞれ対応した位
置に形成されている貫通穴9a〜9dを貫通する。貫通
穴9a〜9dの内壁部には導電層が形成されており、貫
通穴9a〜9dの各接続端子3a〜3dを差し込むこと
で、導電層に対する導通が取れることになる。貫通穴9
a〜9dの位置や接続切替板のサイズは、接続切替板4
A、4Cの間で実質的に同一であり、接続切替板4Cとし
てはガラス・エポキシ樹脂などの配線基板が使用される
が、他の材料を用いても良い。
【0041】接続切替板4Cの長手方向の端部において
は、一対の出力端子8a、8bが形成されており、これ
ら一対の出力端子8a、8bの間に4つの発電セル2が
並列接続される。具体的には、出力端子8aにプラス端
子である接続端子3b、3cが接続され、出力端子8b
にマイナス端子である接続端子3a、3dが接続され
る。プラス端子である接続端子3b、3cの接続用に配
線層15a〜15dが使用され、配線層15e〜15h
によってマイナス端子である接続端子3a、3dの接続
が行われる。このような配線によって接続切替板4Cで
は、4つの発電セル2が並列接続された接続関係とな
り、その結果として、本実施形態の燃料電池装置1では
発電セル1個分の低い電圧ながら4倍の電流が取り出せ
る。
は、一対の出力端子8a、8bが形成されており、これ
ら一対の出力端子8a、8bの間に4つの発電セル2が
並列接続される。具体的には、出力端子8aにプラス端
子である接続端子3b、3cが接続され、出力端子8b
にマイナス端子である接続端子3a、3dが接続され
る。プラス端子である接続端子3b、3cの接続用に配
線層15a〜15dが使用され、配線層15e〜15h
によってマイナス端子である接続端子3a、3dの接続
が行われる。このような配線によって接続切替板4Cで
は、4つの発電セル2が並列接続された接続関係とな
り、その結果として、本実施形態の燃料電池装置1では
発電セル1個分の低い電圧ながら4倍の電流が取り出せ
る。
【0042】なお、図5から図7までに示す配線パター
ンは一例に過ぎず、他の配線パターンも可能である。例
えば出力端子を2端子から4端子に増やし、4端子の中
の2端子(プラス、マイナスの1組)からは、ある電圧
が得られ、同じ筐体の他の2端子(プラス、マイナスの
他の1組)からは異なる電圧が得られるような配線でも
良い。また、接続関係を切り替えるために、複数の接続
切替板を選択的に取り付ける構成ではなく、スライドス
イッチやディップスイッチを配線板に形成したり、ヒュ
ーズ又はワイヤの断続を行ったり、配線パターンを有す
る導電性シートの貼り合わせなどを行っても良い。接続
端子を貫通穴に挿入して接続させる方式に限らず、接続
切替板の裏面若しくは表面のパッドを形成し、そのパッ
ド表面に接続端子を圧着させて実装するようにしても良
い。また、燃料電池装置の接続端子をワイヤを介して接
続切替板に接続しても良く、フレキシブルプリント配線
フィルムなどを組み合わせることも可能である。
ンは一例に過ぎず、他の配線パターンも可能である。例
えば出力端子を2端子から4端子に増やし、4端子の中
の2端子(プラス、マイナスの1組)からは、ある電圧
が得られ、同じ筐体の他の2端子(プラス、マイナスの
他の1組)からは異なる電圧が得られるような配線でも
良い。また、接続関係を切り替えるために、複数の接続
切替板を選択的に取り付ける構成ではなく、スライドス
イッチやディップスイッチを配線板に形成したり、ヒュ
ーズ又はワイヤの断続を行ったり、配線パターンを有す
る導電性シートの貼り合わせなどを行っても良い。接続
端子を貫通穴に挿入して接続させる方式に限らず、接続
切替板の裏面若しくは表面のパッドを形成し、そのパッ
ド表面に接続端子を圧着させて実装するようにしても良
い。また、燃料電池装置の接続端子をワイヤを介して接
続切替板に接続しても良く、フレキシブルプリント配線
フィルムなどを組み合わせることも可能である。
【0043】このような各接続切替板4A、4B、4C
はそれぞれ接続端子3a〜3dに貫通穴9a〜9dを介
して嵌合して筐体5に対して選択的に取り付けられる。
筐体5に取り付けた際に、その接続端子3a〜3dを保
護する目的で図1に示すようにカバー6を取り付けるこ
ともできる。カバー6は内側が切り欠かれて接続切替板
4を収納できる寸法を有しており、その外形は筐体5と
連続性を保つ形状となっている。該カバー6の長手方向
の両端には、樹脂製で弾力性のある突設片12が形成さ
れており、図示しない筐体5の側部嵌合部に嵌合してカ
バー6を固定させる。このようなカバー6を用いること
で、当該燃料電池装置1の出力電圧を変えようとした場
合でも、カバー6を外して内部の各接続切替板4A、4
B、4Cを所要のものに差し替えることで簡単に実現で
き、同じ燃料電池装置1を異なる機器に対して使用する
場合でも便利である。また、カバーの一部に接続切替板
を形成することも可能であり、その場合の接続関係の切
替作業はカバーを交換することで行われる。
はそれぞれ接続端子3a〜3dに貫通穴9a〜9dを介
して嵌合して筐体5に対して選択的に取り付けられる。
筐体5に取り付けた際に、その接続端子3a〜3dを保
護する目的で図1に示すようにカバー6を取り付けるこ
ともできる。カバー6は内側が切り欠かれて接続切替板
4を収納できる寸法を有しており、その外形は筐体5と
連続性を保つ形状となっている。該カバー6の長手方向
の両端には、樹脂製で弾力性のある突設片12が形成さ
れており、図示しない筐体5の側部嵌合部に嵌合してカ
バー6を固定させる。このようなカバー6を用いること
で、当該燃料電池装置1の出力電圧を変えようとした場
合でも、カバー6を外して内部の各接続切替板4A、4
B、4Cを所要のものに差し替えることで簡単に実現で
き、同じ燃料電池装置1を異なる機器に対して使用する
場合でも便利である。また、カバーの一部に接続切替板
を形成することも可能であり、その場合の接続関係の切
替作業はカバーを交換することで行われる。
【0044】次に、図8乃至図11を参照して、他の実
施形態にかかる燃料電池装置41について説明する。本
実施形態の燃料電池装置41は、前述の燃料電池装置1
と同様に、やや厚めのカード型即ち略平板形状の筐体4
5を有しており、その内部に4つの発電セル42が収納
されている。
施形態にかかる燃料電池装置41について説明する。本
実施形態の燃料電池装置41は、前述の燃料電池装置1
と同様に、やや厚めのカード型即ち略平板形状の筐体4
5を有しており、その内部に4つの発電セル42が収納
されている。
【0045】この発電セル42は、前述の燃料電池装置
1の発電セル2と略同一の構造を有しているが、その接
続端子43a〜43dが筐体45の側面ではなく、筐体
45の表面部51の略中央部に奥から手前に亘って延長
される領域に集約して取り出されるように構成されてい
る。この領域には、図8に示すように、カバー46が取
り付けられるが、その部分では開口部50が形成されて
おらず、矩形状の開口部50はマトリクス状に表面部5
1及び図示しない裏面に配列されている。
1の発電セル2と略同一の構造を有しているが、その接
続端子43a〜43dが筐体45の側面ではなく、筐体
45の表面部51の略中央部に奥から手前に亘って延長
される領域に集約して取り出されるように構成されてい
る。この領域には、図8に示すように、カバー46が取
り付けられるが、その部分では開口部50が形成されて
おらず、矩形状の開口部50はマトリクス状に表面部5
1及び図示しない裏面に配列されている。
【0046】図9に筐体45の表面部51を外して見た
ところの平面図を示し、図10は図9のX-X線断面であ
る。なお、図10では筐体45を除いて図示している。
発電セル42は、筐体45の厚み方向に2段、水平方向
に2つ並べて配列されており、1つの発電セル42は略
正方形の平板形状を有する。この発電セル42は多層構
造を有しており、前述の燃料電池装置1の発電セル2と
略同一の構造を有しているが、前述の発電セル2と本実
施形態の発電セル42の間では接続端子43a〜43d
の取り出し方が異なる構造となっている。図10に示す
ように、水素導入管47から突設部58a、58bを介
して絶縁膜61を挟み込む水素側集電体55、58の間
に燃料流体である水素等が導入される。下側水素側集電
体58には略L字状に水平から垂直方向に立ち上がる接
続端子43dが設けられている。上側水素側集電体55
には略L字状に水平から垂直方向に立ち上がる接続端子
43aが設けられている。
ところの平面図を示し、図10は図9のX-X線断面であ
る。なお、図10では筐体45を除いて図示している。
発電セル42は、筐体45の厚み方向に2段、水平方向
に2つ並べて配列されており、1つの発電セル42は略
正方形の平板形状を有する。この発電セル42は多層構
造を有しており、前述の燃料電池装置1の発電セル2と
略同一の構造を有しているが、前述の発電セル2と本実
施形態の発電セル42の間では接続端子43a〜43d
の取り出し方が異なる構造となっている。図10に示す
ように、水素導入管47から突設部58a、58bを介
して絶縁膜61を挟み込む水素側集電体55、58の間
に燃料流体である水素等が導入される。下側水素側集電
体58には略L字状に水平から垂直方向に立ち上がる接
続端子43dが設けられている。上側水素側集電体55
には略L字状に水平から垂直方向に立ち上がる接続端子
43aが設けられている。
【0047】上側水素側集電体55の上には上側発電体
60が配設されており、その上側発電体60の直ぐ上に
は上側酸素側集電体56が配設されている。上側酸素側
集電体56には、その電極取り出しのため、略L字状に
水平から垂直方向に立ち上がる接続端子43bが設けら
れている。また、下側水素側集電体58の上には下側発
電体59が配設されており、その下側発電体59の直ぐ
下には下側酸素側集電体57が配設されている。下側酸
素側集電体57には、その電極取り出しのため、略L字
状に水平から垂直方向に立ち上がる接続端子43cが設
けられている。この構成において、接続端子43a、4
3dがマイナス端子であり、接続端子43b、43cが
プラス端子となる。発電セル42は左右対称に配列され
るため、左右両方の接続端子43a〜43d、合計8本
が全て筐体中央部で立ち上がり、その部分で筐体外部ま
で延長されている。
60が配設されており、その上側発電体60の直ぐ上に
は上側酸素側集電体56が配設されている。上側酸素側
集電体56には、その電極取り出しのため、略L字状に
水平から垂直方向に立ち上がる接続端子43bが設けら
れている。また、下側水素側集電体58の上には下側発
電体59が配設されており、その下側発電体59の直ぐ
下には下側酸素側集電体57が配設されている。下側酸
素側集電体57には、その電極取り出しのため、略L字
状に水平から垂直方向に立ち上がる接続端子43cが設
けられている。この構成において、接続端子43a、4
3dがマイナス端子であり、接続端子43b、43cが
プラス端子となる。発電セル42は左右対称に配列され
るため、左右両方の接続端子43a〜43d、合計8本
が全て筐体中央部で立ち上がり、その部分で筐体外部ま
で延長されている。
【0048】図11は3つの接続形態を構成する接続モ
ジュールとしての接続切替板44A、44B、44Cを示
す図である。接続切替板44Aは(a)に示され、接続
切替板44Bは(b)に示され、接続切替板44Cは
(c)に示されている。図11において、貫通穴49a
〜49dは接続端子43a〜43dがそれぞれ挿入され
て導通するように構成されており、所要の配線層に接続
する。これら接続切替板44A、44B、44Cは選択的
に筐体45の表面に取り付けられて使用される。
ジュールとしての接続切替板44A、44B、44Cを示
す図である。接続切替板44Aは(a)に示され、接続
切替板44Bは(b)に示され、接続切替板44Cは
(c)に示されている。図11において、貫通穴49a
〜49dは接続端子43a〜43dがそれぞれ挿入され
て導通するように構成されており、所要の配線層に接続
する。これら接続切替板44A、44B、44Cは選択的
に筐体45の表面に取り付けられて使用される。
【0049】接続切替板44Aは、4つの発電セル42
を直列に接続するための配線層のパターンを有してお
り、出力端子48aは右側の接続端子43bに接続さ
れ、その発電セル(右上側)42の接続端子43aは左
側の接続端子43bに接続される。左側の接続端子43
bにかかる発電セル(左上側)42の接続端子43a
は、同じ左側の発電セル42の接続端子43cに接続さ
れる。この左下側の発電セル42の接続端子43dは、
右下側の発電セル42の接続端子43cに接続され、右
下側の発電セル42の接続端子43dは出力端子48b
に接続される。このような配線形態によって、4つの発
電セル42が直列状態となり、セル4個分の高い電圧を
供給できる。
を直列に接続するための配線層のパターンを有してお
り、出力端子48aは右側の接続端子43bに接続さ
れ、その発電セル(右上側)42の接続端子43aは左
側の接続端子43bに接続される。左側の接続端子43
bにかかる発電セル(左上側)42の接続端子43a
は、同じ左側の発電セル42の接続端子43cに接続さ
れる。この左下側の発電セル42の接続端子43dは、
右下側の発電セル42の接続端子43cに接続され、右
下側の発電セル42の接続端子43dは出力端子48b
に接続される。このような配線形態によって、4つの発
電セル42が直列状態となり、セル4個分の高い電圧を
供給できる。
【0050】接続切替板44Bは、4つの発電セル42
の中の2つが並列に接続され、その並列接続されたもの
が直列接続される接続関係を形成する。出力端子48a
は左右上側の発電セル42の接続端子43bに共通接続
され、それら左右上側の発電セル42の共通接続された
接続端子43aは左右下側の発電セル42の接続端子4
3cに共通接続される。この左右下側の発電セル42の
接続端子43dは共通接続されて出力端子48bに接続
される。このような接続関係から、2個の発電セル42
が並列接続され、それが直列に2段接続されたものとな
る。
の中の2つが並列に接続され、その並列接続されたもの
が直列接続される接続関係を形成する。出力端子48a
は左右上側の発電セル42の接続端子43bに共通接続
され、それら左右上側の発電セル42の共通接続された
接続端子43aは左右下側の発電セル42の接続端子4
3cに共通接続される。この左右下側の発電セル42の
接続端子43dは共通接続されて出力端子48bに接続
される。このような接続関係から、2個の発電セル42
が並列接続され、それが直列に2段接続されたものとな
る。
【0051】接続切替板44Cは、4つの発電セル42
が並列に接続される例を示しており、出力端子48aは
各発電セル42のプラス端子である接続端子43b、4
3cに共通に接続され、出力端子48bは各発電セル4
2のマイナス端子である接続端子43a、43dに共通
に接続される。このような配線形態によって、4つの発
電セル42が並列状態となり、セル1個分の低い電圧な
がらも4倍の大電流を供給できることになる。
が並列に接続される例を示しており、出力端子48aは
各発電セル42のプラス端子である接続端子43b、4
3cに共通に接続され、出力端子48bは各発電セル4
2のマイナス端子である接続端子43a、43dに共通
に接続される。このような配線形態によって、4つの発
電セル42が並列状態となり、セル1個分の低い電圧な
がらも4倍の大電流を供給できることになる。
【0052】次に、図12乃至図14を参照しながら、
更に他の実施形態について説明する。本実施形態の燃料
電池装置71は、前述の燃料電池装置1、41と同様
に、やや厚めのカード型即ち略平板形状の筐体75を有
しており、その内部に4つの発電セル72が収納されて
いる。4つの発電セル72はそれぞれ筐体75に形成さ
れた開口部80にその酸素側集電体が臨むように取り付
けられる。本実施形態の燃料電池装置71は、その起電
力を使用する機器側が必要な電圧及び電流を任意に設定
できるように構成したものであり、接続モジュールの構
成が機器側に配される構造とされる。
更に他の実施形態について説明する。本実施形態の燃料
電池装置71は、前述の燃料電池装置1、41と同様
に、やや厚めのカード型即ち略平板形状の筐体75を有
しており、その内部に4つの発電セル72が収納されて
いる。4つの発電セル72はそれぞれ筐体75に形成さ
れた開口部80にその酸素側集電体が臨むように取り付
けられる。本実施形態の燃料電池装置71は、その起電
力を使用する機器側が必要な電圧及び電流を任意に設定
できるように構成したものであり、接続モジュールの構
成が機器側に配される構造とされる。
【0053】この発電セル72は前述の燃料電池装置1
の発電セル2と略同一の構造を有しているが、図14に
示すように、その発電セル72の集電体81から延在さ
れた突設片83は導電性を有するバネ82を介して接続
端子73x(添字xはa〜d)に接続される。ここで接
続端子73xの形状は、略円盤状で鍔部が筐体75の外
部に対する抜け止めとして機能するように構成されてい
る。図13に示すように、接続端子73a〜73dは筐
体75の側面に水平方向で直線状に離間して並べて配置
され、前記円盤部分が筐体75の肉厚部分を貫通するよ
うに構成される。これら接続端子73a〜73dは集電
体との間にバネ82が存在することから、機器85側に
形成されたピン84a〜84dと係合し、この時、バネ
82による弾性力を利用して電気的な接続を維持でき
る。また、バネ82によって各発電セル72の各突設片
83が上下方向にずれていても確実に側面中央に並ぶ接
続端子73a〜73dに接続できる。なお、接続端子7
3a〜73dは、当該燃料電池装置71に燃料流体であ
る水素を導入するための水素導入管77とは反対側に並
べて配置されているが、これは一例に過ぎず、筐体75
の他の側面や表面或いは裏面に前述のような接続端子7
3a〜73dを形成しても良く、2面以上の面に亘って
接続端子を形成しても良い。
の発電セル2と略同一の構造を有しているが、図14に
示すように、その発電セル72の集電体81から延在さ
れた突設片83は導電性を有するバネ82を介して接続
端子73x(添字xはa〜d)に接続される。ここで接
続端子73xの形状は、略円盤状で鍔部が筐体75の外
部に対する抜け止めとして機能するように構成されてい
る。図13に示すように、接続端子73a〜73dは筐
体75の側面に水平方向で直線状に離間して並べて配置
され、前記円盤部分が筐体75の肉厚部分を貫通するよ
うに構成される。これら接続端子73a〜73dは集電
体との間にバネ82が存在することから、機器85側に
形成されたピン84a〜84dと係合し、この時、バネ
82による弾性力を利用して電気的な接続を維持でき
る。また、バネ82によって各発電セル72の各突設片
83が上下方向にずれていても確実に側面中央に並ぶ接
続端子73a〜73dに接続できる。なお、接続端子7
3a〜73dは、当該燃料電池装置71に燃料流体であ
る水素を導入するための水素導入管77とは反対側に並
べて配置されているが、これは一例に過ぎず、筐体75
の他の側面や表面或いは裏面に前述のような接続端子7
3a〜73dを形成しても良く、2面以上の面に亘って
接続端子を形成しても良い。
【0054】機器85側には、電気的な接続のためのピ
ン84a〜84dが設けられているが、このピン84a〜
84dに対して所要の配線が形成され、機器85側が必
要な電力を任意に設定できるように構成される。一例と
して、4つの発電セル72が並列に接続される例におい
ては、機器85のプラス端子は接続端子73b、73c
に共通に接続され、機器85のマイナス端子である接続
端子73a、73dに共通に接続される。このような配
線は、ピン84a〜84dに直接配線することも可能で
あり、前述のような接続切替板を挿入するようにしても
良い。
ン84a〜84dが設けられているが、このピン84a〜
84dに対して所要の配線が形成され、機器85側が必
要な電力を任意に設定できるように構成される。一例と
して、4つの発電セル72が並列に接続される例におい
ては、機器85のプラス端子は接続端子73b、73c
に共通に接続され、機器85のマイナス端子である接続
端子73a、73dに共通に接続される。このような配
線は、ピン84a〜84dに直接配線することも可能で
あり、前述のような接続切替板を挿入するようにしても
良い。
【0055】図15はノート型パソコン91を当該燃料
電池を消費する装置とした場合の模式図である。この燃
料電池装置である燃料電池カード94は、図15に示す
ように、装置本体であるノート型パソコン91のカード
用スロット92から挿入して装着することができる。燃
料電池カード94のノート型パソコン91への挿入側と
反対側には燃料流体の供給源である燃料吸蔵部95が着
脱自在に取り付けられている。
電池を消費する装置とした場合の模式図である。この燃
料電池装置である燃料電池カード94は、図15に示す
ように、装置本体であるノート型パソコン91のカード
用スロット92から挿入して装着することができる。燃
料電池カード94のノート型パソコン91への挿入側と
反対側には燃料流体の供給源である燃料吸蔵部95が着
脱自在に取り付けられている。
【0056】ここでスロット92は、当該燃料電池カー
ド94専用の装置本体のハウジングに設けられた穴とす
ることもできるが、JEIDA/PCMCIAにより標
準化されたサイズのスロットとすることも可能である。
具体的には、JEIDA/PCMCIAにより標準化さ
れたサイズは、縦(長辺)が85.6mm±0.2m
m、横(短辺)が54.0mm±0.1mmと定められ
ている。カードの厚みについては、タイプIとタイプI
Iのそれぞれについて規格化されており、すなわちタイ
プIについては、コネクタ部の厚みが3.3±0.1m
mであり、基底部の厚さが3.3±0.2mmである。
また、タイプIIについては、コネクタ部の厚さが3.
3±0.1mmであり、基底部の厚さが5.0mm以下
で且つその厚みの標準寸法±0.2mmである。
ド94専用の装置本体のハウジングに設けられた穴とす
ることもできるが、JEIDA/PCMCIAにより標
準化されたサイズのスロットとすることも可能である。
具体的には、JEIDA/PCMCIAにより標準化さ
れたサイズは、縦(長辺)が85.6mm±0.2m
m、横(短辺)が54.0mm±0.1mmと定められ
ている。カードの厚みについては、タイプIとタイプI
Iのそれぞれについて規格化されており、すなわちタイ
プIについては、コネクタ部の厚みが3.3±0.1m
mであり、基底部の厚さが3.3±0.2mmである。
また、タイプIIについては、コネクタ部の厚さが3.
3±0.1mmであり、基底部の厚さが5.0mm以下
で且つその厚みの標準寸法±0.2mmである。
【0057】なお、本実施形態では、スロット92は、
装置本体であるノート型パソコン91のキーボード側本
体の側部に設けられているが、このスロット92が設け
られる部分を図15で破線で示すセレクタブルベイ93
の一部とすることもできる。
装置本体であるノート型パソコン91のキーボード側本
体の側部に設けられているが、このスロット92が設け
られる部分を図15で破線で示すセレクタブルベイ93
の一部とすることもできる。
【0058】ノート型パソコン91の内部には、接続切
替板96が取り付けられており、図13に示した装置の
ように、接続切替板96を交換するだけで起電力を使用
するノート型パソコン91が必要な電力を任意に設定で
きることになる。
替板96が取り付けられており、図13に示した装置の
ように、接続切替板96を交換するだけで起電力を使用
するノート型パソコン91が必要な電力を任意に設定で
きることになる。
【0059】なお、本発明においては、燃料電池装置や
燃料電池カードを搭載する機器としてノート型パソコン
を例示したが、他の使用例として、本発明は、ポータブ
ルなプリンターやファクシミリ、パソコン用周辺機器、
電話機、テレビジョン受像機、通信機器、携帯端末、カ
メラ、オーディオビデオ機器、扇風機、冷蔵庫、アイロ
ン、ポット、掃除機、炊飯器、電磁調理器、照明器具、
ゲーム機やラジコンカーなどの玩具、電動工具、医療機
器、測定機器、車両搭載用機器、事務機器、健康美容器
具、電子制御型ロボット、衣類型電子機器、レジャー用
品、スポーツ用品、その他の用途に使用できるものであ
る。
燃料電池カードを搭載する機器としてノート型パソコン
を例示したが、他の使用例として、本発明は、ポータブ
ルなプリンターやファクシミリ、パソコン用周辺機器、
電話機、テレビジョン受像機、通信機器、携帯端末、カ
メラ、オーディオビデオ機器、扇風機、冷蔵庫、アイロ
ン、ポット、掃除機、炊飯器、電磁調理器、照明器具、
ゲーム機やラジコンカーなどの玩具、電動工具、医療機
器、測定機器、車両搭載用機器、事務機器、健康美容器
具、電子制御型ロボット、衣類型電子機器、レジャー用
品、スポーツ用品、その他の用途に使用できるものであ
る。
【0060】また、本発明では、燃料として主に水素ガ
スを使用する例について説明したが、いわゆるダイレク
トメタノール方式に対応してメタノール(液体)を燃料
とする構成としても良い。
スを使用する例について説明したが、いわゆるダイレク
トメタノール方式に対応してメタノール(液体)を燃料
とする構成としても良い。
【0061】
【発明の効果】本発明の燃料電池装置及び燃料電池装置
の出力取り出し方法においては、接続切替板のような接
続モジュールによって複数の発電セルの間の電気的な接
続関係を容易に切り替えることができる。このため発電
力を利用する機器が多様化した場合でもその出力を切り
替えて柔軟に対応できることになる。また、旅行先や携
帯時など、燃料電池の持ち合わせがないときでも、接続
モジュールを選択したり、操作することで電力を変える
こともでき、高電圧用途や高電流用途などに柔軟に適合
できる。
の出力取り出し方法においては、接続切替板のような接
続モジュールによって複数の発電セルの間の電気的な接
続関係を容易に切り替えることができる。このため発電
力を利用する機器が多様化した場合でもその出力を切り
替えて柔軟に対応できることになる。また、旅行先や携
帯時など、燃料電池の持ち合わせがないときでも、接続
モジュールを選択したり、操作することで電力を変える
こともでき、高電圧用途や高電流用途などに柔軟に適合
できる。
【図1】本発明の燃料電池装置の一実施形態の斜視図で
ある。
ある。
【図2】図1に示す燃料電池装置の実施形態の表面部を
取り外して示す平面図である。
取り外して示す平面図である。
【図3】図1に示す燃料電池装置の実施形態の発電セル
と筐体の分解斜視図である。
と筐体の分解斜視図である。
【図4】図1に示す燃料電池装置の実施形態の発電体の
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図5】図1に示す燃料電池装置の実施形態の接続切替
板の配線パターンを示す平面図であって、4つの発電セ
ルが直列接続される例を示す平面図である。
板の配線パターンを示す平面図であって、4つの発電セ
ルが直列接続される例を示す平面図である。
【図6】図1に示す燃料電池装置の実施形態の接続切替
板の配線パターンを示す平面図であって、4つの発電セ
ルの中の2個が直列接続され、その直列接続されたセル
が並列に接続される例を示す平面図である。
板の配線パターンを示す平面図であって、4つの発電セ
ルの中の2個が直列接続され、その直列接続されたセル
が並列に接続される例を示す平面図である。
【図7】図1に示す燃料電池装置の実施形態の接続切替
板の配線パターンを示す平面図であって、4つの発電セ
ルが並列接続される例を示す平面図である。
板の配線パターンを示す平面図であって、4つの発電セ
ルが並列接続される例を示す平面図である。
【図8】本発明の燃料電池装置の他の一実施形態の斜視
図である。
図である。
【図9】図8に示す燃料電池装置の実施形態の表面部を
取り外して示す平面図である。
取り外して示す平面図である。
【図10】図8に示す燃料電池装置の実施形態の部分断
面図であり、図9の矢視方向におけるX-X線断面であ
る。
面図であり、図9の矢視方向におけるX-X線断面であ
る。
【図11】図8に示す燃料電池装置の実施形態の接続切
替板の配線パターンを示す平面図であって、(a)は4
つの発電セルが直列接続される例を示す平面図であり、
(b)は4つの発電セルの中の2個が直列接続され、そ
の直列接続されたセルが並列に接続される例を示す平面
図であり、(c)は4つの発電セルが並列接続される例
を示す平面図である。
替板の配線パターンを示す平面図であって、(a)は4
つの発電セルが直列接続される例を示す平面図であり、
(b)は4つの発電セルの中の2個が直列接続され、そ
の直列接続されたセルが並列に接続される例を示す平面
図であり、(c)は4つの発電セルが並列接続される例
を示す平面図である。
【図12】本発明の燃料電池装置の更に他の一実施形態
の斜視図である。
の斜視図である。
【図13】図12に示す燃料電池装置の実施形態の表面
部を取り外して示す平面図である。
部を取り外して示す平面図である。
【図14】図12に示す燃料電池装置の実施形態の集電
体とその周辺部を示す斜視図である。
体とその周辺部を示す斜視図である。
【図15】本発明の燃料電池装置の一例を機器本体とし
てノート型パソコンに挿入することを示す斜視図であ
る。
てノート型パソコンに挿入することを示す斜視図であ
る。
【図16】一般的なプロトン伝導体膜を用いた燃料電池
の一例を示す模式図である。
の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
1、41、71 燃料電池装置
2、42、72 発電セル
3a〜3d、43a〜43d、73a〜73d 接続端
子 4A、4B、4C、44A、44B、44C 接続切替
板 5、45、75 筐体 6、46 カバー
子 4A、4B、4C、44A、44B、44C 接続切替
板 5、45、75 筐体 6、46 カバー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 5H026 AA06 CC06 CX09 CX10 HH03
HH06
5H027 AA06 BA14 BC14 KK52 MM26
Claims (24)
- 【請求項1】 燃料流体を用いて電力を発生させる複数
の発電セルと、 前記発電セルのそれぞれに接続する複数の接続端子と、 前記接続端子の間の電気的な接続関係を可変とする接続
モジュールとを有することを特徴とする燃料電池装置。 - 【請求項2】 前記接続モジュールは複数枚の配線板を
選択して使用することで構成されることを特徴とする請
求項1記載の燃料電池装置。 - 【請求項3】 前記接続モジュールを構成する配線板
は、前記接続端子に応じた位置に接続部を有しており、
それら接続部の間の配線パターンを変えることにより、
前記接続関係を変えることを特徴とする請求項2記載の
燃料電池装置。 - 【請求項4】 前記発電セルは略平板状であることを特
徴とする請求項1記載の燃料電池装置。 - 【請求項5】 前記発電セルは筐体内に配設され、前記
接続モジュールは前記筐体に着脱自在とされることを特
徴とする請求項1記載の燃料電池装置。 - 【請求項6】 前記発電セルは筐体内に配設され、前記
筐体に着脱可能な装置本体内部に前記接続モジュールが
取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の燃
料電池装置。 - 【請求項7】 前記発電セルは筐体内に配設され、前記
複数の接続端子は前記筐体の一面に集約されていること
を特徴とする請求項1記載の燃料電池装置。 - 【請求項8】 前記発電セルに燃料流体を供給する燃料
貯蔵部が取り付け可能とされることを特徴とする請求項
1記載の燃料電池装置。 - 【請求項9】 前記燃料流体は水素ガス若しくはメタノ
ールであることを特徴とする請求項1記載の燃料電池装
置。 - 【請求項10】 表面に開口部を有する略平板状の筐体
と、 前記筐体内に前記開口部に臨んで配設され燃料流体を用
いて電力を発生させる複数の略平板状の発電セルと、 前記発電セルのそれぞれに接続する複数の接続端子と、 前記接続端子の間の電気的な接続関係を可変とする接続
モジュールとを有することを特徴とする燃料電池装置。 - 【請求項11】 前記発電セルは前記開口部から酸素を
取り入れることを特徴とする請求項10記載の燃料電池
装置。 - 【請求項12】 前記略平板状の発電セルは、前記筐体
の表面側と裏面側の2段に配設されることを特徴とする
請求項10記載の燃料電池装置。 - 【請求項13】 前記表面側と裏面側の2段のそれぞれ
は、実質的に同一形状の前記発電セルを前記筐体の表面
に平行な面でそれぞれ2枚並べて構成されることを特徴
とする請求項12記載の燃料電池装置。 - 【請求項14】 前記接続モジュールは複数枚の配線板
を選択して使用することで構成されることを特徴とする
請求項10記載の燃料電池装置。 - 【請求項15】 前記接続モジュールを構成する配線板
は、前記接続端子に応じた位置に接続部を有しており、
それら接続部の間の配線パターンを変えることにより、
前記接続関係を変えることを特徴とする請求項10記載
の燃料電池装置。 - 【請求項16】 前記接続モジュールは前記筐体に着脱
自在とされることを特徴とする請求項10記載の燃料電
池装置。 - 【請求項17】 前記筐体に着脱可能な装置本体内部に
前記接続モジュールが取り付けられていることを特徴と
する請求項10記載の燃料電池装置。 - 【請求項18】 前記複数の接続端子は前記筐体の一面
に集約されていることを特徴とする請求項10記載の燃
料電池装置。 - 【請求項19】 前記複数の接続端子は前記筐体の表面
と裏面の間の一側面に集約されていることを特徴とする
請求項18記載の燃料電池装置。 - 【請求項20】 前記複数の接続端子は前記筐体の表面
若しくは裏面の前記開口部の形成されていない領域に集
約されていることを特徴とする請求項18記載の燃料電
池装置。 - 【請求項21】 燃料流体を用いて電力を発生させる複
数の発電セルにそれぞれ接続する複数の接続端子を形成
し、 前記接続端子の間の電気的な接続関係を可変とする接続
モジュールを用いて前記発電セルから取り出す電圧及び
電流を可変とすることを特徴とする燃料電池装置の出力
取り出し方法。 - 【請求項22】 前記接続モジュールは複数枚の配線板
を選択して使用することで構成されることを特徴とする
請求項21記載の燃料電池装置の出力取り出し方法。 - 【請求項23】 前記接続モジュールを構成する配線板
は、前記接続端子に応じた位置に接続部を有しており、
それら接続部の間の配線パターンを変えることにより、
前記接続関係を変えることを特徴とする請求項21記載
の燃料電池装置の出力取り出し方法。 - 【請求項24】 前記接続モジュールは前記筐体に着脱
自在とされることを特徴とする請求項21記載の燃料電
池装置の出力取り出し方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001305615A JP2003115312A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | 燃料電池装置及び燃料電池装置の出力取り出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001305615A JP2003115312A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | 燃料電池装置及び燃料電池装置の出力取り出し方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003115312A true JP2003115312A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19125377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001305615A Pending JP2003115312A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | 燃料電池装置及び燃料電池装置の出力取り出し方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003115312A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005011741A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Mitsubishi Materials Corp | 固体高分子型燃料電池のガス拡散層用部材およびガス拡散層用部材の製造方法 |
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-
2001
- 2001-10-01 JP JP2001305615A patent/JP2003115312A/ja active Pending
Cited By (14)
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